JP2001338790A

JP2001338790A - 放電ランプ点灯装置および照明装置

Info

Publication number: JP2001338790A
Application number: JP2000160878A
Authority: JP
Inventors: Nobuya Shirata; 伸弥白田
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】フィラメント電極の予熱を行って点滅特性を良
好にするとともに、感温抵抗器の信頼性を向上したハー
フブリッジ形インバータを備えた放電ランプ点灯装置お
よびこれを用いた照明装置を提供する。【解決手段】直流電源間に直列的に接続された第１およ
び第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２と、少なくとも共
振インダクタンスＬ２および共振静電容量Ｃ３、Ｃ４を
備え、Ｑ１、Ｑ２の交互スイッチングにより発生した高
周波交流により作動するとともに共振静電容量の少なく
とも一部Ｃ４に対して放電ランプＤＬが並列的に接続す
る負荷回路ＬＣと、負荷回路に流れる電流を帰還してド
ライブ共振回路ＤＲＣを付勢してＱ１、Ｑ２のオン制御
を行うとともに少なくとも電源投入時にドライブ共振回
路ＤＲＣの共振周波数を連続的に変化させる感温抵抗器
Ｒ_ＰＴＣを含む帰還形ドライブ信号発生回路ＤＳＧとを
具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハーフブリッジ形
インバータを備えた放電ランプ点灯装置およびこれを用
いた照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハーフブリッジ形インバータを備えた放
電ランプ点灯装置において、負荷回路に流れる電流を帰
還して自励発振によりスイッチング素子のドライブ信号
を形成することは既に行われている。この放電ランプ点
灯装置は、回路構成が比較的簡単で小形化しやすい利点
があり、小形化が強く要求される電球形蛍光ランプに用
いられている。

【０００３】また、蛍光ランプのようにフィラメント電
極を備えた放電ランプを良好に始動するには、始動電圧
を印加する前にフィラメント電極を予熱することが好ま
しく、これを行うために種々の回路が提案されている。
ハーフブリッジ形インバータを備えた放電ランプ点灯装
置においては、たとえば放電ランプの一対のフィラメン
ト電極の電源側端子をハーフブリッジ形インバータの出
力端間に限流インダクタンスを直列に介して接続すると
ともに、一対のフィラメント電極の非電源側端子間にコ
ンデンサと感熱抵抗器とを直列または並列に接続してフ
ィラメント予熱回路を形成している。そして、コンデン
サと限流インダクタンスとで負荷共振回路を形成してい
る。この場合、負荷回路に流れる電流を可飽和形の電流
変成器を用いて帰還する回路方式が採用されている。
（従来技術１）また、可飽和形変流器に巻装された帰還巻線にＣＲ移相
回路を用いるとともに、Ｒの部分に感熱抵抗器を用いた
放電ランプ点灯装置もある。（従来技術２）

【発明が解決しようとする課題】従来技術１は、負荷共
振回路のＱを感熱抵抗器によって変化させることで共振
回路の共振特性を変えるものであるが、感熱抵抗器が点
灯時に高い電圧が印加されるフィラメント予熱回路に挿
入されているため、高い耐電圧性が要求される。また、
電力損失が大きいという問題がある。

【０００４】次に、従来技術２は、可飽和形電流変成器
を用いているために特性のばらつきが大きい。さらに、
可飽和形電流変成器は、製作が困難なため高価になる、
という問題がある。

【０００５】本発明は、フィラメント電極の予熱を行っ
て点滅特性を良好にするとともに、感温抵抗器の信頼性
を向上したハーフブリッジ形インバータを備えた放電ラ
ンプ点灯装置およびこれを用いた照明装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を達成するための手段】請求項１の発明の放電ラ
ンプ点灯装置は、直流電源と；直流電源間に直列的に接
続された第１のスイッチング手段および第２のスイッチ
ング手段と；少なくとも共振インダクタンスおよび共振
静電容量を備え、第１および第２のスイッチング手段の
交互スイッチングにより発生した高周波交流により作動
するとともに、共振静電容量の少なくとも一部に対して
放電ランプが並列的に接続する負荷回路と；負荷回路に
流れる電流を帰還する帰還巻線、帰還巻線に生じた帰還
電圧に共振するドライブ共振回路およびドライブ共振回
路に接続して少なくとも電源投入時にドライブ共振回路
の共振周波数を連続的に変化させる感温抵抗器を含み、
ドライブ共振回路の共振電圧に基づいて第１および第２
のスイッチング手段を交互にオン制御する帰還形ドライ
ブ信号発生回路と；を具備していることを特徴としてい
る。

【０００７】本発明および以下の各発明において、特に
指定しない限り用語の定義および技術的意味は次によ
る。

【０００８】＜直流電源について＞直流電源は、交流を
整流した整流化直流電源およびバッテリー電源のいずれ
でもよい。整流化直流電源の場合、平滑化手段を備えて
いることが望ましい。平滑化手段としては、平滑コンデ
ンサを整流回路の直流出力端間に接続した構成や、後述
する第１および第２のスイッチング手段を利用して作動
するアクティブフィルタたとえば部分平滑回路を用いて
もよい。

【０００９】＜第１および第２のスイッチング手段につ
いて＞第１および第２のスイッチング手段は、同一極性
のスイッチング手段を用いるが、ＭＯＳＦＥＴなどの電
圧制御形のスイッチング手段またはバイポーラ形トラン
ジスタなどの電流制御形のスイッチング手段を用いるこ
とができる。

【００１０】ＦＥＴは、電圧制御形のスイッチング手段
であるため、制御が容易である。また、ＭＯＳＦＥＴ
は、安全動作領域による制約の少ない電力用のスイッチ
ング手段として効果的である。さらに、エンハンスメン
ト形ＭＯＳＦＥＴは、電源投入時の処理が容易で電力用
のスイッチング手段として好適である。さらにまた、Ｎ
チャンネル形ＭＯＳＦＥＴが現状では商品ラインアップ
が豊富であるから、有利である。しかし、要すれば、Ｐ
チャンネル形ＭＯＳＦＥＴを用いることができる。

【００１１】ところで、スイッチング手段は、ドライブ
端子を備え、ドライブ端子に所定の極性のドライブ信号
が供給されたときにドライブすなわちオンされる。エン
ハンスメント形ＭＯＳＦＥＴにおいては、ドライブ端子
であるところのゲートと、ソースとの間にドライブ信号
であるところのゲート電圧が印加されたときに、チャン
ネルが形成されてオン状態になる。したがって、ゲート
電圧が印加されない状態ではオフ状態を維持する。

【００１２】「第１および第２のスイッチング手段を直
流電源間に直列的に接続する」とは、直流電源から見て
第１および第２のスイッチング手段が直列接続関係にあ
ることをいい、第１および第２のスイッチング手段と直
流電源との間に他の回路部品たとえば抵抗などが介在し
ていてもよい。また、第１および第２のスイッチング手
段の間に回路部品が介在していてもよい。

【００１３】＜負荷回路について＞負荷回路は、少なく
とも共振インダクタンスおよび共振静電容量を備えてい
る。そして、第１および第２のスイッチング手段の交互
スイッチングによって発生する交流により作動する。そ
して、負荷の放電ランプは、負荷回路の静電容量の少な
くとも一部に対して並列的に接続される。

【００１４】共振インダクタンスおよび共振静電容量
は、第１および第２のスイッチング手段の交互スイッチ
ングによって発生した交流に共振し得る。そして、共振
インダクタンスおよび共振静電容量は、少なくとも各１
個が負荷回路に接続され、要すればいずれか一方または
双方が複数個によって構成されることを許容する。

【００１５】また、共振インダクタンスは、負荷の放電
ランプが有している負特性を補償するように作用する。

【００１６】さらに、共振静電容量は、複数のコンデン
サから構成される場合、そのうちの一部を直流カットコ
ンデンサとして作用させ、残余のうち少なくとも一部を
共振電圧取り出し用コンデンサとして作用させることが
できる。そして、共振電圧取り出し用コンデンサの両端
間に現れた共振電圧が放電ランプに印加されるように放
電ランプを並列的に接続することができる。

【００１７】放電ランプが蛍光ランプのような低圧放電
ランプであって、フィラメント電極を用いているととも
に、フィラメント電極を熱陰極として放電ランプを始動
する場合、フィラメント電極を始動時に加熱する方法に
は、以下に示す２とおりがある。

【００１８】その１は、始動時に少なくとも一方のフィ
ラメント電極を介して放電ランプと並列的に共振用静電
容量を接続することである。そうすれば、始動時に共振
インダクタンスおよび共振静電容量を介して電流が電極
のフィラメントに流れるので、フィラメントが加熱され
る。これと同時に共振インダクタンスと共振静電容量と
が適度に直列共振して、共振静電容量の端子電圧が高く
なるので、放電ランプの始動が促進される。

【００１９】その２は、フィラメント加熱用トランスを
用いてフィラメント電極を加熱することである。フィラ
メント加熱トランスは、共振インダクタンスと別に設け
てもよいが、要すればフィラメント加熱巻線を共振イン
ダクタンスに磁気結合させることができる。そうすれ
ば、回路部品点数の増加を抑制できる。

【００２０】＜帰還形ドライブ信号発生回路について＞
帰還形ドライブ信号発生回路は、負荷回路に流れる電流
を帰還して第１および第２のスイッチング手段に対する
ドライブ信号を発生し供給するとともに、電源投入時に
は放電ランプの少なくとも一方のフィラメント電極を予
熱するように制御する回路である。したがって、本発明
の放電ランプ点灯装置は、自励形のハーフブリッジ形イ
ンバータを構成する。

【００２１】また、帰還形ドライブ信号発生回路は、帰
還巻線、感温抵抗器およびドライブ共振回路により、さ
らに要すればドライブ保護回路を付加して、構成するこ
とができる。このような構成において、まず、帰還巻線
について説明する。

【００２２】（帰還巻線について）帰還巻線は、負荷回
路に流れる電流を帰還するために、負荷回路の共振イン
ダクタンスに磁気結合したり、共振インダクタンスと直
列に独立した帰還用変圧器を挿入したりして配設するこ
とができる。共振インダクタンスに帰還巻線を磁気結合
する場合には、磁気回路に空隙を設けるのが一般的であ
る。所望の特性が得られるように帰還巻線の磁気回路上
の巻装位置に注意しなければならない。また、独立した
帰還変圧器を挿入する場合、その２次巻線が帰還巻線を
構成する。なお、帰還変圧器は、可飽和構成および不飽
和構成のいずれであってもよい。しかし、可飽和構成
は、巻線の巻装が困難、特性のばらつきが大きく、大形
化するので、留意しなければならない。これに対して、
不飽和構成は、他の構成に比較して優位性があるので、
以下詳細に説明する。

【００２３】不飽和構成の帰還変圧器を用いる場合、こ
の変圧器は少なくとも１次巻線および２次巻線すなわち
帰還巻線を備えていて、スイッチング手段をドライブす
るために、負荷回路に流れる電流に比例する電圧を２次
巻線に誘起するように作用する。したがって、１次巻線
側における巻数が相対的に少なく、このため１次巻線の
インダクタンスは小さくて、共振インダクタンスとして
実質的に貢献しない。なお、「不飽和構成」とは、実質
的に磁気飽和しないように構成されたコアが用いられて
いるか、コアを用いないで形成されている構成をいう。
さらに、「コアが飽和しないように構成されている」と
は、ドラム形コアや、棒コアのように空隙長が実質的に
ほぼ無限大といえるようなコアであることを意味する。
このような特性を有するコアは、ドラムコアや棒コアに
より実現し得る。

【００２４】また、１次巻線および２次巻線の関係は、
１次巻線を２次巻線の上に重ね巻きするだけでなく、反
対に１次巻線の上に２次巻線を重ね巻きしてもよい。さ
らに、不飽和構成の帰還変圧器の１次巻線および２次巻
線は、重ね巻きだけでなく、隣接して巻装してもよい。
この場合には、巻き枠を用いることができる。さらにま
た、２次巻線は、単一または複数であることを許容す
る。たとえば、第１および第２のスイッチング手段に対
してそれぞれ一つの２次巻線を割り付けて、さらにドラ
イブ共振回路およびドライブ保護回路などを配設するこ
とができる。しかし、一対の２次巻線を配設する場合で
あっても、一方の２次巻線にのみ静電容量を接続してド
ライブ共振回路を形成すれば、他方の２次巻線に対して
も共振出力を誘起するので、ドライブ共振回路などを２
つ配設する必要はない。

【００２５】（ドライブ共振回路について）

【００２６】ドライブ共振回路は、ドライブ共振インダ
クタンスおよびドライブ共振静電容量により構成され
る。帰還巻線として不飽和変圧器の２次巻線を用いる場
合は、その２次巻線側から見たインダクタンスをドライ
ブ共振インダクタンスとして利用することができる。負
荷回路の共振インダクタンスに帰還巻線を磁気結合して
帰還変圧器を構成する場合は、上記と同様に２次巻線側
から見たインダクタンスを利用することもできるが、別
設のインダクタンスをドライブ共振インダクタンスとし
て用いてもよい。なお、共振回路の接続形態は、並列共
振回路および直列共振回路のいずれであってもよい。ド
ライブ共振静電容量は、コンデンサを用いるか、スイッ
チング手段が有する静電容量、たとえばＭＯＳＦＥＴの
ゲート・ソース間静電容量を利用することができる。ド
ライブ共振回路は、共振によって正負の極性の共振出力
を生じ、第１および第２のスイッチング手段に共振出力
を供給することができる。

【００２７】第１および第２のスイッチング手段が同一
極性である場合には、各スイッチング手段を交互にオ
ン、オフさせるためには、ドライブ共振回路の共振出力
を一方のスイッチング手段に対してある極性で供給する
ときに、他方のスイッチング手段に対しては、極性を反
転して供給すればよい。このためには、たとえば変圧器
を用いれば容易に極性を反転することができる。これに
対して、第１および第２のスイッチング手段が相補的関
係にある場合には、ドライブ共振回路の共振出力を極性
を反転しないでそのまま両方のスイッチング手段に供給
することができる。また、第１および第２のスイッチン
グ手段が電圧ドライブ形である場合には、ドライブ電圧
を供給するようにドライブ回路を構成する。電流ドライ
ブ形である場合には、ドライブ電流を供給する。

【００２８】（感温抵抗器について）感温抵抗器は、電
源投入時にハーフブリッジ形インバータの動作周波数を
連続的に変化させて放電ランプのフィラメント電極を予
熱するために用いている。感温抵抗器には、その温度・
抵抗特性の違いから正特性のものと負特性のものとがあ
るが、本発明はそのいずれであってもよい。すなわち、
ハーフブリッジ形インバータが負荷回路の共振インダク
タンスおよび共振静電容量が形成する負荷共振回路の共
振特性曲線の進相領域および遅相領域のいずれで作動す
るかに応じて使い分けることができる。進相領域での作
動すなわち進相モードの場合には、正特性抵抗器が適当
であり、また遅相領域での作動すなわち遅相モードの場
合には、負特性抵抗器が適当である。

【００２９】また、感温抵抗器の共振回路への接続の態
様は、ドライブ共振静電容量を複数のコンデンサにより
構成して、それらの静電容量を実効的に切り換えるよう
に接続するように構成するのが効果的である。

【００３０】さらに、感熱抵抗器は、放電ランプの始動
時だけでなく、要すれば点灯中においてもその抵抗値が
変化されてハーフブリッジ形インバータの出力電圧を制
御するように構成してもよい。

【００３１】（ドライブ保護回路について）電圧ドライ
ブ形のスイッチング手段を用いる場合に、ドライブ信号
を所定の値の電圧に規制するために、要すれば電圧クラ
ンプ回路をドライブ保護回路を付加することができる。
ドライブ保護回路は、第１および第２のスイッチング手
段のドライブ端子に過大な電圧が印加されるのを防止す
るもので、その具体的な回路構成はどのようなものでも
よい。たとえば、少なくとも２つ以上のツェナーダイオ
ードを逆極性に直列接続してドライブ保護回路を構成す
ることができる。このドライブ保護回路は、正負両極性
の共振電圧に対して保護作用を行わせることができる。
また、相補形のスイッチング手段を用いる場合に、一つ
のドライブ保護回路は第１および第２の両スイッチング
手段に対してもゲート保護作用を奏する。さらに、ドラ
イブ保護回路は、定電圧素子であればツェナーダイオー
ドでなくても同様な種々の回路構成により構成すること
ができる。さらにまた、用いる定電圧素子の数は、その
定電圧とゲート電圧関係により決めればよい。

【００３２】そうして、スイッチング手段のゲートに対
して過電圧になる電圧分は、ドライブ保護回路によって
短絡されて吸収されるから、第１および第２のスイッチ
ング手段の各ゲートには適正な値の電圧しか印加されな
い。過電圧がスイッチング手段に印加されると、スイッ
チング手段の破壊の原因になるので、ドライブ保護回路
を付加するのが好ましい。

【００３３】＜その他の構成について＞ハーフブリッジ
形インバータを起動するために、適当な起動回路を付設
することができる。たとえば、抵抗器を主体とする直流
電源電圧の分圧回路を構成して、第１のスイッチング手
段の制御端に直流電源電圧を分圧して所定のドライブ電
圧が印加されるようにすればよい。また、時定数回路お
よびトリガー素子を主体とする回路により、第１のスイ
ッチング手段の制御端に直流電源から所定のドライブ電
圧が印加されるようにしてもよい。

【００３４】直流電源として整流化直流電源を用いる場
合、低周波交流電源に第１および第２のスイッチング手
段のスイッチングによる高周波ノイズが流出しないよう
にノイズフィルタを低周波交流電源と整流回路の交流入
力端との間に挿入することができる。

【００３５】＜本発明の作用について＞本発明において
は、第１および第２のスイッチング手段の交互スイッチ
ングによって負荷回路に流れるハーフブリッジ形インバ
ータが構成され、負荷である放電ランプがその高周波交
流により付勢されるとともに、共振インダクタンスの少
なくとも一部により負特性が補償されて安定に点灯す
る。そして、負荷回路に流れる高周波交流が帰還形ドラ
イブ信号発生回路に帰還される。帰還形ドライブ信号発
生回路に帰還電圧が生じると、これにドライブ共振回路
が共振し、ドライブ共振電圧に基づいて第１および第２
のスイッチング手段に交互にドライブ信号が供給される
ので、ハーフブリッジ形インバータが自励発振動作を行
い高周波電圧が持続的に発生する。

【００３６】ところで、ハーフブリッジ形インバータの
起動時においては、電源を投入すると、起動回路が作用
して第１および第２のスイッチング手段のいずれか一方
がオンし、それによって負荷回路に流入する電流を帰還
形ドライブ信号発生回路に帰還することにより、以後持
続的に作動する。その際に、帰還形ドライブ信号発生回
路に含まれている感温抵抗器がドライブ共振回路の共振
周波数を制御して、放電ランプに印加されるハーフブリ
ッジ形インバータの出力電圧を低下させるので、放電ラ
ンプは始動し得ないが、そのフィラメント電極の予熱が
行われる。そうして、所定時間予熱が行われて十分な熱
電子放出状態に達する頃になると、感温抵抗器の抵抗値
が所定値まで変化するので、ドライブ共振回路の共振周
波数が変化してハーフブリッジ形インバータの出力電圧
が所要値まで上昇して放電ランプは始動し、点灯する。

【００３７】なお、放電ランプに印加されるハーフブリ
ッジ形インバータの出力電圧は、負荷回路の共振インダ
クタンスおよび共振静電容量による共振の程度に応じて
変化し、また共振の程度はハーフブリッジ形インバータ
の動作周波数に応じて変化する。また、ハーフブリッジ
形インバータが負荷回路の共振インダクタンスおよび共
振静電容量が形成する負荷共振回路の共振特性曲線の進
相領域で作動する進相モードの場合、その動作周波数が
高くなると、放電ランプに印加される出力電圧は上昇す
る。反対に、ハーフブリッジ形インバータが負荷共振回
路の共振特性曲線の遅相領域で作動する遅相モードの場
合、その動作周波数が高くなると、放電ランプに印加さ
れる出力電圧は低下する。したがって、ハーフブリッジ
形インバータの動作モードに応じて感温抵抗器の温度・
抵抗特性を選択することができる。すなわち、進相モー
ドにおいては、正特性抵抗器が適当であり、また遅相モ
ードにおいては、負特性抵抗器が適当である。

【００３８】以上説明したように、本発明においては、
始動に先立ちフィラメント予熱を行うことができるの
で、点滅特性が良好になる。また、感温抵抗器がドライ
ブ共振回路に挿入されているので、高い耐電圧性を要求
されないから、感温抵抗器の信頼性が向上する。さら
に、感温抵抗器の電力損失も小さい。

【００３９】請求項２の発明の放電ランプ点灯装置は、
請求項１記載の放電ランプ点灯装置において、帰還形ド
ライブ信号発生回路は、その感温抵抗器が温度に応じて
ドライブ共振回路のドライブ共振静電容量を実効的に変
化させるように接続していることを特徴としている。

【００４０】本発明は、感温抵抗器の共振回路への接続
の好適な態様を規定している。すなわち、ドライブ共振
静電容量を複数のコンデンサにより構成して、それらの
静電容量を実効的に切り換えるように接続するように構
成する。たとえば、ドライブ共振静電容量を並列接続さ
れた複数のコンデンサにより構成し、一部のコンデンサ
に感温抵抗器を直列接続することができる。また、ドラ
イブ共振静電容量を直列接続された複数のコンデンサに
より構成し、一部のコンデンサに感温抵抗器を並列接続
することもできる。

【００４１】そうして、感温抵抗器の抵抗値が大きいと
きには実効的なドライブ共振静電容量が低減し、反対に
小さいときには増加する。このため、ドライブ共振回路
の共振周波数は上昇する。

【００４２】したがって、進相モードにおいては、放電
ランプに印加されるハーフブリッジ形インバータの出力
電圧が高くなる。また、遅相モードにおいては、反対に
出力電圧が低くなる。そこで、進相モードにおいては、
正特性の感温抵抗器を用いれば、電源投入時に感温抵抗
器の抵抗値が小さいので、予熱を行うことができる。ま
た、遅相モードにおいては、負特性の感温抵抗器を用い
れば、電源投入時に抵抗値が大きいので、同様に行え
る。

【００４３】本発明によれば、感温抵抗器をドライブ共
振回路の共振周波数を効果的に連続的に変化させる放電
ランプ点灯装置を提供することができる。

【００４４】請求項３の発明の放電ランプ点灯装置は、
請求項１または２記載の放電ランプ点灯装置において、
ドライブ共振回路は、インダクタンスおよび並列接続さ
れた複数のコンデンサによって構成されるドライブ共振
静電容量を備えており；感温抵抗器は、ドライブ共振回
路の複数のコンデンの少なくとも一つに直列接続されて
いる；ことを特徴としている。

【００４５】本発明は、並列接続された複数のうちの一
部のコンデンサの実効的静電容量を直列接続された感温
抵抗器により制御する構成を規定している。この構成に
おいては、進相モードの場合に正特性の感熱抵抗器を用
い、遅相モード−ドの場合に負特性の感熱抵抗器を用い
る。

【００４６】請求項４の発明の放電ランプ点灯装置は、
請求項１または２記載の放電ランプ点灯装置において、
ドライブ共振回路は、インダクタンスおよび直列接続さ
れた複数のコンデンサによって構成されるドライブ共振
静電容量を備えており；感温抵抗器は、ドライブ共振回
路の複数のコンデンサの少なくとも一つに並列接続され
ている；ことを特徴としている。

【００４７】本発明は、直列接続された複数のうちの一
部のコンデンサの実効的静電容量を並列接続された感温
抵抗器により制御する構成を規定している。この構成に
おいても、進相モードの場合に正特性の感熱抵抗器を用
い、遅相モード−ドの場合に負特性の感熱抵抗器を用い
る。

【００４８】請求項５の発明の照明装置は、照明装置本
体と；照明装置本体に支持された請求項１ないし４のい
ずれか一記載の放電ランプ点灯装置と；を具備している
ことを特徴としている置。

【００４９】本発明において、「照明装置」とは、放電
ランプの発光を利用するあらゆる装置を含む広い概念で
あり、たとえば照明器具、液晶などのバックライト装置
およびこれを組み込んだパーソナルコンピュータ、テレ
ビジョン受像機、ＧＰＳ機器などの各種情報機器、画像
読取装置およびこれを組み込んだ複写機、ファクシミ
リ、スキャナなどのＯＡ機器、ならびに電球形蛍光ラン
プなどを含む。

【００５０】特に本発明においては、放電ランプ点灯装
置を著しく小形化できるので、小形の電球形蛍光ランプ
に好適である。なお、電球形蛍光ランプを配設した照明
器具なども本発明にいう照明装置を構成する。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００５２】図１は、本発明の放電ランプ点灯装置の第
１の実施形態を示す回路図である。図において、ＡＳ
は低周波交流電源、ｆは過電流ヒューズ、ＮＦはノイズ
フィルタ、ＲＤは整流化直流電源、ＳＣは平滑化回路、
Ｑ１は第１のスイッチング手段、Ｑ２は第２のスイッチ
ング手段、ＬＣは負荷回路、ＤＳＧは帰還形ドライブ信
号発生回路、ＳＴは起動回路である。

【００５３】＜低周波交流電源ＡＳについて＞低周波交
流電源ＡＳは、商用１００Ｖ交流電源である。

【００５４】＜過電流ヒューズｆについて＞過電流ヒュ
ーズｆは、たとえば放電ランプ点灯装置の回路部品を実
装する配線基板に一体に形成したパターンヒューズから
なり、低周波交流入力電流が過電流になった際に、溶断
して回路が焼損しないように保護する。

【００５５】＜ノイズフィルタＮＦについて＞ノイズフ
ィルタＮＦは、低周波交流電源ＡＳと整流化直流電源Ｒ
Ｄとの間に直列に介在して、第１および第２のスイッチ
ング手段Ｑ１、Ｑ２の交互スイッチングによって発生し
た高周波ノイズが低周波交流電源ＡＳ側へ流出しないよ
うに阻止するもので、インダクタＬ１と、インダクタＬ
１の低周波交流電源ＡＳ側において低周波交流電源ＡＳ
に並列的に接続してインダクタＬ１とともに逆Ｌ形回路
を構成するコンデンサＣ１とによって構成されている。

【００５６】＜整流化直流電源ＲＤについて＞整流化直
流電源ＲＤは、ブリッジ形全波整流回路ＢＲＣからな
る。

【００５７】ブリッジ形全波整流回路ＢＲＣは、その交
流入力端がノイズフィルタＮＦを介して低周波交流電源
ＡＳに接続し、直流出力端が後述する平滑化回路に接続
している。

【００５８】＜平滑化回路ＳＣについて＞平滑化回路Ｓ
Ｃは、抵抗器Ｒ１および平滑コンデンサＣ２の直列回路
からなり、その両端が整流化直流電源ＲＤＣの直流出力
端間に接続している。そうして、平滑コンデンサＣ２の
両端に平滑化電圧が得られる。

【００５９】＜第１および第２のスイッチング手段Ｑ
１、Ｑ２について＞第１のスイッチング手段Ｑ１は、エ
ンハンスメント形のＮチャンネル形ＭＯＳＦＥＴからな
り、そのドレインが平滑化回路ＳＣの正極に接続してい
る。

【００６０】第２のスイッチング手段Ｑ２は、エンハン
スメント形のＰチャンネル形ＭＯＳＦＥＴからなり、そ
のソースが第１のスイッチング手段Ｑ１のソースに接続
し、ドレインが平滑化回路ＳＣの負極に接続している。
すなわち、第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ
２は相補形に構成されている。

【００６１】そうして、第１および第２のスイッチング
手段Ｑ１、Ｑ２は、平滑化回路ＳＣの両端間に直列接続
されている。

【００６２】＜負荷回路ＬＣについて＞負荷回路ＬＣ
は、共振インダクタンスＬ２、直流カットコンデンサＣ
３および共振電圧取り出し用コンデンサＣ４の直列回
路、ならびに放電ランプＦＬによって構成されていて、
第２のスイッチング手段Ｑ２に並列接続している。そし
て、直流カットコンデンサＣ３および共振電圧取り出し
用コンデンサＣ４は、本発明にいう共振静電容量を構成
する。ただし、直流カットコンデンサＣ３は、その静電
容量が相対的に大きいので、共振静電容量としては共振
電圧取り出し用コンデンサ４が支配的に作用する。

【００６３】また、放電ランプＦＬは、一対のフィラメ
ント電極Ｅ１、Ｅ２を備えた蛍光ランプからなり、共振
電圧取り出し用コンデンサＣ４の両端に接続し、一対の
フィラメント電極Ｅ１、Ｅ２が負荷回路ＬＣに直列に介
挿されている。したがって、共振電圧取り出し用コンデ
ンサＣ４は、放電ランプＦＬのフィラメント加熱回路Ｆ
ＨＣを形成している。なお、放電ランプＦＬは、後述す
る図８ないし図１０に示す構成である。

【００６４】共振インダクタンスＬ２は、負荷を構成す
る放電ランプＦＬに対して限流インピーダンスを提供す
る。

【００６５】＜帰還形ドライブ信号発生回路ＤＳＧにつ
いて＞帰還形ドライブ信号発生回路ＤＳＧは、帰還巻線
ｗｆ、ドライブ共振回路ＤＲＣ、感温抵抗器Ｒ
_ＰＴＣ（正特性サーミスタ）、コンデンサＣ５およびド
ライブ保護回路ＤＰからなる。

【００６６】帰還巻線ｗｆは、負荷回路ＬＣの共振イン
ダクタンスＬ２に磁気結合している補助巻線からなる。

【００６７】ドライブ共振回路ＤＲＣは、インダクタＬ
４および２個のコンデンサＣ６ａ、Ｃ６ｂからなる。す
なわち、インダクタＬ４は、その一端が帰還巻線ｗｆの
一端に接続している。コンデンサＣ６ａ、Ｃ６ｂの一端
は、帰還巻線ｗｆの他端に接続している。コンデンサＣ
６ａの他端は、インダクタＬ４の他端に接続している。
コンデンサＣ６ｂの他端は、感熱抵抗器Ｒ_ＰＴＣを直列
に介してインダクタＬ４の他端に接続している。結局、
コンデンサＣ６ａ、Ｃ６ｂは、インダクタＬ４と直列共
振回路を形成している。

【００６８】コンデンサＣ５は、比較的その静電容量が
大きくて、ドライブ共振回路ＤＲＣのインダクタＬ４お
よびコンデンサＣ６ａの接続点と、第１および第２のス
イッチング手段Ｑ１、Ｑ２のゲートとの間に直列に挿入
されている。

【００６９】ドライブ保護回路ＤＰは、逆直列接続され
た一対のツェナーダイオードＺＤ１、ＺＤ２からなり、
第第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２のゲー
ト・ソース間に接続されている。

【００７０】＜起動回路ＳＴについて＞起動回路ＳＴ
は、抵抗器Ｒ２、Ｒ３およびＲ４からなる。

【００７１】抵抗器Ｒ２は、その一端が平滑化回路ＳＣ
の正極に接続し、他端が第１のスイッチング手段Ｑ１の
ゲートおよびドライブ信号発生回路ＤＳＧのコンデンサ
Ｃ５の接続点に接続されている。

【００７２】抵抗器Ｒ３は、ドライブ信号発生回路ＤＳ
ＧのコンデンサＣ５の接続点に接続されている。

【００７３】抵抗器Ｒ４は、第２のスイッチング手段Ｑ
２のドレイン・ソース間に並列接続されている。

【００７４】＜回路動作について＞まず、最初に感温抵
抗器Ｒ_ＰＣＴの作用を除いてハーフブリッジ形インバー
タの回路動作について説明する。低周波交流電源ＡＳを
投入すると、整流化直流電源ＲＤおよび平滑化回路ＳＣ
により平滑化された直流電圧が平滑コンデンサＣ２の両
端に現れる。そして、直列接続された第１および第２の
スイッチング手段Ｑ１、Ｑ２のドレイン・ソース間に直
流電圧が印加される。しかし、第１および第２のスイッ
チング手段Ｑ１、Ｑ２は、ドライブ電圧が印加されてい
ないので、オフ状態のままである。

【００７５】直流電圧は、同時に抵抗Ｒ２、Ｒ３、帰還
巻線ｗｆおよび抵抗器Ｒ４の直列回路に印加される。そ
して、コンデンサＣ５は抵抗器Ｒ３の電圧降下により充
電される。したがって、第１のスイッチング手段Ｑ１の
ゲート・ソース間には、コンデンサＣ５および帰還巻線
ｗｆに生じる電圧が印加されてスレッシュホールド電圧
を超えるため、チャンネルが形成されてオンする。

【００７６】これに対して、第２のスイッチング手段Ｑ
２は、そのゲートに電圧が印加されないので、オフ状態
のままである。

【００７７】そうして、第１のスイッチング手段Ｑ１が
オンすると、平滑化回路ＳＣの正極から第１のスイッチ
ング手段Ｑ１のドレイン・ソースを介して負荷回路ＬＣ
すなわち共振インダクタンスＬ２、フィラメント電極Ｅ
１、共振電圧取り出し用コンデンサＣ４、直流カットコ
ンデンサＣ３および平滑化回路ＳＣの負極の経路を電流
が流れる。このとき負荷回路ＬＣの共振インダクタンス
Ｌ２、直流カットコンデンサＣ３および共振電圧取り出
し用コンデンサＣ４の直列共振回路が共振して電圧取り
出し用共振コンデンサＣ４の端子電圧が高くなり、かつ
充電される。

【００７８】一方、共振インダクタンスＬ２に電流が流
れたことにより、これに磁気結合している帰還形ドライ
ブ信号発生回路ＤＳＣの帰還巻線ｗｆに電圧が誘起され
る。。

【００７９】帰還巻線ｗｆに誘起された電圧がドライブ
共振回路ＤＲＣに印加されるので、ドライブ共振回路Ｄ
ＲＣが直列共振する。この直列共振によりコンデンサＣ
６ａ、Ｃ６ｂの端子電圧が上昇し、コンデンサＣ５を介
して第１のスイッチング手段Ｑ１のゲートに第１のドラ
イブ信号電圧として印加されるので、第１のスイッチン
グ手段Ｑ１は、引き続きオン状態である。

【００８０】これに対して、第２のスイッチング手段Ｑ
２のゲートにはソースより低い電圧が印加されるので、
引き続きオフ状態のままである。

【００８１】ところが、ドライブ共振回路ＤＲＣの共振
電圧は、共振による振動によって次に極性が反転するの
で、そのとき第１のスイッチング手段Ｑ１のゲートが逆
電圧になってオフし、反対に第２のスイッチング手段Ｑ
２のゲートに順方向の第２のドライブ電圧が印加されオ
ンする。

【００８２】したがって、第１のスイッチング手段Ｑ１
のオン時間は、帰還形ドライブ信号発生回路ＤＳＧのド
ライブ共振回路ＤＲＣのコンデンサＣ６ａ、Ｃ６ｂの静
電容量とインダクタＬ４のインダクタンスとにより決定
される。

【００８３】また、コンデンサＣ５の静電容量は、正負
のゲート電圧の値や位相に影響を与えない程度に大きく
選定され、起動時には第１のスイッチング手段Ｑ１のゲ
ートを確実に順方向電圧に維持する。

【００８４】第１のスイッチング手段Ｑ１がオフになる
と、共振インダクタンスＬ２に蓄積されていた電磁エネ
ルギーが放出されて、共振インダクタンスＬ２からフィ
ラメント電極Ｅ１、共振電圧取り出し用コンデンサＣ
４、フィラメント電極Ｅ２、直流カットコンデンサＣ
３、第２のスイッチング手段Ｑ２の寄生ダイオードおよ
び共振インダクタンスＬ２の経路を引き続き電流を流し
続けるが、その電流が０になると、今度は共振電圧取り
出し用コンデンサＣ４の充電電荷がフィラメント電極Ｅ
１、共振インダクタンスＬ２、第２のスイッチング手段
Ｑ２、直流カットコンデンサＣ３、フィラメント電極Ｅ
２および共振電圧取り出し用コンデンサＣ４の経路を放
電し、電流が上記とは逆方向に流れる。このとき、共振
インダクタンスＬ２に磁気結合する帰還巻線ｗｆに誘起
される電圧は、上記とは逆になるので、帰還形ドライブ
共振回路ＤＲＣを介して共振電圧が印加される第１のス
イッチング手段Ｑ１はオフ状態を維持し、第２のスイッ
チング手段Ｑ２はオン状態を維持する。

【００８５】ところが、帰還形ドライブ信号発生回路Ｄ
ＳＧのドライブ共振回路ＤＲＣの共振電圧が振動して極
性が反転すると、再び第１のスイッチング手段Ｑ１がオ
ンし、第２のスイッチング手段Ｑ２がオフする。

【００８６】その結果、共振インダクタンスＬ２に蓄積
されていた電磁エネルギーが放出された後、再び平滑化
回路ＳＣの正極から、最初に説明したように電流が負荷
回路ＬＣに流れる。以下、以上説明した動作を繰り返し
て、ハーフブリッジ形インバータとして作動する。

【００８７】次に、感温抵抗器Ｒ_ＰＴＣの作用および放
電ランプＦＬの動作について説明する。交流電源ＡＳの
投入時には感温抵抗器Ｒ_ＰＴＣの抵抗値は低いので、コ
ンデンサＣ６ｂの静電容量が殆どそのまま共振作用に影
響し、そのため共振周波数が相対的に低くなり、ハーフ
ブリッジ形インバータの動作周波数は低い。この動作周
波数は負荷回路ＬＣの共振周波数より低いので、ハーフ
ブリッジ形インバータは進相モードで、しかも共振周波
数より相対的に大きく離れた動作周波数で作動する。こ
のため、放電ランプＦＬのフィラメント電極Ｅ１、Ｅ２
間に印加されるハーフブリッジ形インバータの出力電圧
は低いから、放電ランプＦＬは始動することができない
ため、フィラメント電極Ｅ１、Ｅ２のみが予熱される。
すなわち、負荷回路ＬＣにおいては、以上の動作中共振
電圧取り出し用コンデンサＣ４に電流が流れる際に、そ
の電流が放電ランプＤＬの一対の電極Ｅ１、Ｅ２のフィ
ラメント電極に流れてフィラメント電極を通電加熱す
る。

【００８８】一方、以上の動作の間、ドライブ共振回路
ＤＲＣの内部には共振動作によって共振電流が流れるた
め、感温抵抗器Ｒ_ＰＴＣは通電加熱され、その抵抗値が
上昇していく。これに伴って、コンデンサＣ６ｂに流れ
る電流が減少していくので、ドライブ共振回路ＤＲＣの
実効的なドライブ共振静電容量が減少していく。このた
め、共振周波数が感温抵抗器Ｒ_ＰＴＣの抵抗値の減少に
伴って上昇してハーフブリッジ形インバータの動作周波
数は高くなり、負荷回路ＬＣの共振周波数に相対的に接
近していくので、共振電圧取り出し用コンデンサＣ３の
両端間の電圧が高くなる。この電圧は、放電ランプＦＬ
の一対のフィラメント電極Ｅ１、Ｅ２に印加されるの
で、やがて放電ランプＦＬは始動して点灯に至る。

【００８９】図２は、本発明の放電ランプ点灯装置の第
１の実施形態における電源投入時の放電ランプに印加去
れる出力電圧の変化を比較例のそれとともに示す波形図
である。

【００９０】図において、（ａ）は本実施形態、（ｂ）
は比較例、をそれぞれ示す。なお、比較例は、感温抵抗
器を備えていない以外は本実施形態と同一の仕様であ
る。

【００９１】本実施形態によれば、電源投入後出力電圧
が低い状態から順次高くなるので、時間ｔ_ＰＨの間フィ
ラメント電極Ｅ１、Ｅ２を予熱することができる。これ
に対して、比較例は、予熱が行われない。

【００９２】図３は、本発明の放電ランプ点灯装置の第
３の実施形態を示す回路図である。

【００９３】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【００９４】本実施形態は、以下の点で図１に示す実施
形態と異なる。帰還形ドライブ共振回路ＤＲＣがインダ
クタＬ３およびコンデンサＣ６ａ、Ｃ６ｂの並列共振回
路により構成されている。２．期間巻線ｗｆが上記並列共振回路の接続点間に接続
している。３．ハーフブリッジ形インバータが遅相モードで動作す
る。４．感温抵抗器Ｒ_ＮＴＣ（サーミスタ）が負特性形であ
る。

【００９５】そうして、電源投入時において、ドライブ
共振回路ＤＲＣは、感温抵抗器Ｒ_Ｎ _ＴＣの抵抗値が高い
ことにより、コンデンサＣ６ｂに流れる電流が少なくな
るために、その実効的な静電容量が減少して共振周波数
が高くなる。また、ハーフブリッジ形インバータが遅相
モードであるため、放電ランプＦＬに印加される出力電
圧は低い。そのため、始動は行われずにフィラメント電
極Ｅ１、Ｅ２の予熱のみが行われる。その後、時間の経
過とともに感温抵抗器Ｒ_ＮＴＣの抵抗値が低くなるた
め、コンデンサＣ６ｂの実効的静電容量が増大して、ド
ライブ共振回路ＤＲＣの共振周波数が低くなり、これに
伴い放電ランプＦＬに印加される出力電圧が高くなって
放電ランプＦＬが始動し、点灯に移行する。

【００９６】図４は、本発明の放電ランプ点灯装置の第
３の実施形態を示す回路図である。

【００９７】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【００９８】本実施形態は、ドライブ共振回路ＤＲＣが
インダクタＬ４および直列接続された２個のコンデンサ
Ｃ６ｃによって構成され、感温抵抗器Ｒ_ＰＴＣがコンデ
ンサＣ６ｄに並列接続している点で異なる。すなわち、
電源投入時には感温抵抗器Ｒ _ＰＴＣの抵抗値が小さいの
で、コンデンサＣ６ｄの実効的静電容量は無視でき、コ
ンデンサＣ６ｃの静電容量が実室的にドライブ共振回路
ＲＤＣに寄与する。したがって、ドライブ共振回路の共
振周波数は相対的に低い。このため、放電ランプＦＬに
印加される出力電圧は低い。時間の経過に伴って感温抵
抗器Ｒ_ＰＴＣの抵抗値が大きくなるため、ドライブ共振
回路ＤＲＣは、コンデンサＣ６ｃ、Ｃ６ｄの実効的合成
静電容量が寄与することになり、コンデンサＣ６ｃのみ
のときと比較して小さくなる。したがって、ドライブ共
振回路の共振周波数は相対的に高くなる。このため、放
電ランプＦＬに印加される出力電圧は高くなる。

【００９９】図５は、本発明の放電ランプ点灯装置の第
４の実施形態を示す回路図である。

【０１００】図において、図４と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１０１】本実施形態は、以下の点で図１に示す実施
形態と異なる。ドライブ共振回路ＤＲＣがインダクタＬ
３およびコンデンサＣ６ｃ、Ｃ６ｄの並列共振回路によ
り構成されている。２．期間巻線ｗｆが上記並列共振回路の接続点間に接続
している。３．ハーフブリッジ形インバータが遅相モードで動作す
る。４．感温抵抗器Ｒ_ＮＴＣが負特性形である。

【０１０２】そうして、電源投入時において、ドライブ
共振回路ＤＲＣは、感温抵抗器Ｒ_Ｎ _ＴＣの抵抗値が高い
ことにより、コンデンサＣ６ｄに流れる電流が相対的に
多くなるために、その実効的な静電容量が小さくなって
共振周波数が高くなる。ハーフブリッジ形インバータが
遅相モードであるため、放電ランプＦＬに印加される出
力電圧は低い。そのため、始動は行われずにフィラメン
ト電極Ｅ１、Ｅ２の予熱のみが行われる。その後、時間
の経過とともに感温抵抗器Ｒ_ＮＴＣの抵抗値が小さくな
るため、コンデンサＣ６ｃ、Ｃ６ｄの実効的合成静電容
量が増大して、ドライブ共振回路ＤＲＣの共振周波数が
低くなり、これに伴い放電ランプＦＬに印加される出力
電圧が高くなって放電ランプＦＬが始動し、点灯に移行
する。

【０１０３】図６は、本発明の放電ランプ点灯装置の第
５の実施形態を示す回路図である。

【０１０４】図において、図１と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。

【０１０５】本実施形態は、負荷回路ＬＣに１次巻線ｐ
を直列に挿入した電流変成器ＣＴの２次巻線Ｓ、抵抗器
Ｒ５およびコンデンサＣ７の直列回路で帰還形ドライブ
信号発生回路ＤＳＧを構成するとともに、抵抗器Ｒ２、
Ｒ４、Ｒ５、電流変成器ＣＴの２次巻線Ｓおよびコンデ
ンサＣ７の直列回路によって起動回路ＳＴを構成してい
る。すなわち、抵抗器Ｒ５の一端を第１のスイッチング
手段Ｑ１のゲートに接続し、他端を２次巻線ｓの一端に
接続し、２次巻線ｓの他端をコンデンサＣ７の一端に接
続し、さらにコンデンサＣ７の他端を第１のスイッチン
グ手段Ｑ１のソースに接続してドライブ信号発生回路Ｄ
ＳＧを形成している。そして、２次巻線ｓおよびコンデ
ンサＣ７の接続点と第１のスイッチング手段Ｑ１のドレ
インとの間にダイオードＤをコンデンサＣ７の電荷が当
該ダイオードＤおよび第１のスイッチング手段Ｑ１を直
列に通じて放電するような極性に接続している。

【０１０６】そうして、電源投入時に平滑化回路ＳＣの
直流電圧が起動回路ＳＴの両端に印加され、その際にコ
ンデンサ抵抗器Ｃ７が主として抵抗器Ｒ５の電圧降下に
より充電されるとともに、コンデンサＣ７の端子電圧が
第１のスイッチング手段Ｑ１のゲート・ソース間に印加
されるので、第１のスイッチング手段Ｑ１がオンして、
ハーフブリッジ形インバータが起動する。

【０１０７】ところが、コンデンサＣ７の電荷が残留し
ていると、次に帰還形ドライブ信号発生回路ＤＳＧから
生じるドライブ信号の極性が反転して、第２のスイッチ
ング手段Ｑ２のゲート・ソース間に印加される際に、コ
ンデンサＣ７の残留電荷が影響してしまうため、ドライ
ブ信号電圧がアンバランスになり、これにより第１およ
び第２にスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２のデューティが不
揃いになってしまう。

【０１０８】これに対して、本実施形態においては、第
１のスイッチング手段Ｑ１がオンすると、コンデンサＣ
７、ダイオードＤ、第１のスイッチング手段Ｑ１および
コンデンサＣ７の経路が形成されるので、コンデンサＣ
７の残留電荷は放電する。このため、第２のスイッチン
グ手段Ｑ２がオンするときには、既に残留電荷がなくな
っている。したがって、上記のような不都合は生じな
い。

【０１０９】なお、電流変成器ＣＴは、その１次巻線ｐ
が負荷回路ＬＣの共振インダクタンスＬ２と直列に挿入
されている。また、平滑化手段ＳＣは、インダクタＬ４
および平滑コンデンサＣ２の直列回路によって構成され
ている。インダクタＬ４は、ノイズフィルタＮＦの一部
として作用する。

【０１１０】図７は、本発明の放電ランプ点灯装置の第
６の実施形態を示す回路図である。

【０１１１】図において、図６と同一部分については同
一符号を付して説明は省略する。すなわち、本実施形態
は、コンデンサＣ７の残留電荷によって第１および第２
のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２の同時オンするのを回避
するように構成している点で異なる。すなわち、第１お
よび第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２は、いずれもＮ
チャンネル形ＭＯＳＦＥＴからなる。そのため、帰還形
ドライブ信号発生回路ＤＳＧ１、ＤＳＧ２が第１および
第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２に応じて配設されて
いる。しかし、電流変成器ＣＴの一対の２次巻線Ｓ１、
Ｓ２が反対極性にそれぞれの帰還形ドライブ信号発生回
路ＤＳＧ１、ＤＳＧ２に結合しているので、交互にドラ
イブ信号が第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ
２のゲート・ソース間に印加されるように構成されてい
る。また、ドライブ保護回路ＤＰ１、ＤＰ２がそれぞれ
の帰還形ドライブ信号発生回路ＤＳＧ１、ＤＳＧ２の出
力端すなわち第１および第２のスイッチング手段Ｑ１、
Ｑ２のゲート・ソース間に配設されている。そして、第
１のスイッチング手段Ｑ１の帰還形ドライブ信号発生回
路ＤＳＧ１は、電流変成器ＣＴの２次巻線Ｓ１に直列に
コンデンサＣ７が接続され、それらの接続点と第１のス
イッチング手段Ｑ１のドレインとの間にダイオ−ドＤが
接続されている。さらに、ドライブ保護回路ＤＧ１のツ
ェナーダイオードＺＤ１１およびＺＤ１２の接続点と第
１のスイッチング手段Ｑ１のソースとの間に抵抗器Ｒ６
が接続されている。

【０１１２】なお、放電ランプＦＬは、フィラメント電
極Ｅ２のみがフィラメント加熱回路ＦＨＣに接続されて
フィラメント予熱されるが、フィラメント電極Ｅ１はイ
ンスタント始動方式の回路に構成されている。

【０１１３】そうして、第１のスイッチング手段Ｑ１が
オンすると、コンデンサＣ７の残留電荷がダイオードど
よび第１のスイッチング手段Ｑ１をとおって放電する。
これに対して、ダイオードがないと、十分に残留電荷が
放電されないので、第２のスイッチング手段Ｑ２のオン
時に第１のスイッチング手段Ｑ１もオンになって短絡し
やすい。

【０１１４】図８は、本発明の照明装置の第１の実施形
態としての電球形蛍光ランプを示す一部断面正面図であ
る。

【０１１５】図９は、同じくグローブを透視した平面図
である。

【０１１６】図１０は、同じく分解斜視図である。

【０１１７】各図において、１は蛍光ランプ、２は点灯
回路手段、３はカバー、４は口金、５はグローブ、６は
仕切り板である。

【０１１８】〔蛍光ランプ１について〕蛍光ランプ１
は、透光性放電容器１ａおよび電極１ｂを備えている。

【０１１９】透光性放電容器１ａは、４本の外径１０ｍ
ｍのＵ字状ガラス管１ａ１を３つの連結管１ａ２によっ
て連結し、かつ各Ｕ字状ガラス管１ａ１が円周上に等配
されるように形成されている。

【０１２０】各Ｕ字状ガラス管１ａ１は、その両端にシ
ール部１ａ３が形成されているとともに、それぞれ１個
の細管１ａ４が一つのシール部１ａ３から外部へ突出し
ている。

【０１２１】細管１ａ４は、透光性放電容器１ａの内部
に連通している。細管１ａ４は、透光性放電容器１の内
部を排気したり、主アマルガム（図示しない。）の収納
や希ガスの封入の際に利用される。

【０１２２】連結管１ａ２は、吹き破り法によって形成
されている。

【０１２３】蛍光体層は、３波長発光形蛍光体を主体と
して構成されており、透光性放電容器１ａの内面側に図
示を省略しているアルミナ微粒子を主体とする保護膜を
介して形成されている。

【０１２４】電極１ｂは、フィラメント電極によって構
成されている。そして、電極１ｂは、タングステン線か
らなる２重コイルにアルカリ土類金属からなる電子放射
物質の酸化物を塗布してなる。

【０１２５】主アマルガムは、透光性放電容器１の細管
１ａ４内に収納されている。そして、主アマルガムは、
Ｈｇが６重量％のＢｉ−Ｉｎ−Ｈｇからなり、粒径約
２．５ｍｍの粒子３個を封入している。

【０１２６】補助アマルガム（図示しない。）は、ステ
ンレス鋼の薄板にインジウムＩｎを鍍金してなり、主ア
マルガムの近傍に位置するように導入線に溶接されてい
る。

【０１２７】〔点灯回路手段２について〕点灯回路手段
２は、その回路構成は図１ないし図７に示す放電ランプ
点灯装置の回路構成のいずれかを採用していて、ハーフ
ブリッジ形インバータを主体として構成されている。そ
して、蛍光ランプ１を付勢して点灯させるもので、後述
するカバー３内に収納されている。そして、高周波出力
端は、後述するように蛍光ランプ１に所要に接続されて
いる。また、点灯回路手段２は、配線基板２ａおよびこ
れに実装された回路部品２ｂからなる。そして、主な回
路部品２ｂは、図において配線基板２ａの下面に実装さ
れている。一方、回路部品２ｂは、カバー３の内部の空
洞が逆切頭円錐状をなしているので、それに合わせて輪
郭が背の高いコンデンサなどの回路部品を頂点とする概
ね逆円錐状になるように配線基板２ａに実装されてい
る。また、一対のスイッチング手段Ｑ１、Ｑ２は、ＤＩ
Ｐ端子を備えたドレイン露出モールドパッケージ形ＭＯ
ＳＦＥＴからなる。

【０１２８】〔カバー３について〕カバー３は、白色の
遮光性の耐熱性合成樹脂をカップ状の筒体に成形して構
成されている。そして、基端３ａが細く絞られ、先端３
ｂが開口し、内部が回路部品を収納する空洞を形成して
いる。

【０１２９】〔口金４について〕口金４は、Ｅ２６形ね
じ口金からなり、カバー３の基端３ａにポンチによる加
締めによって装着されている。なお、点灯回路手段２の
入力端は口金４のセンターコンタクトと、口金シェルと
に接続されている。

【０１３０】〔グローブ５について〕グローブ５は、透
明ガラスバルブの内面に光拡散性微粒子を塗布して乳白
色の光拡散性を備え、Ａ形をなしていて、蛍光ランプ１
を包囲している。そして、グローブ５の基端がカバー３
の先端の開口に接続して、グローブ５およびカバー３
は、外囲器ＡＪを形成している。

【０１３１】〔仕切り板６について〕仕切り板６は、蛍
光ランプ１および配線基板２ａを支持しているととも
に、外囲器ＡＪ内を発光室Ａと点灯回路収納室Ｂとに区
分している。

【０１３２】また、仕切り板６は、蛍光ランプ１および
点灯回路手段２を支持するとともに、グローブ５と一緒
にカバー３に固定するために、以下の構造を備えてい
る。

【０１３３】すなわち、仕切り板６は、図において下方
に開放した頂部が閉塞した筒部６ａおよび筒部６ａの外
側に突出した鍔部６ｂを備えている。そして、筒部６ａ
の頂面６ａ１に蛍光ランプ１の透光性放電容器１ａのＵ
字状ガラス管１ａ１の両端のシール部近傍を挿入する挿
入孔６ａ２を形成していて、Ｕ字状ガラス管１ａ１のシ
ール部近傍を挿入し、シリコーン接着剤（図示しな
い。）により接着して、蛍光ランプ１を仕切り板６に支
持し、固定している。

【０１３４】また、仕切り板６の筒部６ａの下端内部に
配線基板２ａを挿入して支持している。

【０１３５】さらに、仕切り板６の鍔部６ｂがカバー３
の開口部近傍の内面に当接するように仕切り板６がカバ
ー３内に挿入され、上からグローブ５の開口端がカバー
３の開口端に挿入した状態でシリコーン接着剤（図示し
ない。）によって固着されている。

【０１３６】図１１は、本発明の照明装置の第２の実施
形態としての電球形蛍光ランプを用いた壁面取付け灯を
示す正面図である。

【０１３７】図において、１１は照明装置本体、１２は
電球形蛍光ランプである。

【０１３８】照明装置本体１１は、陶器製で、内部が中
空で、下面が開口し、側面に取付け部が形成されてい
る。また、内部にはランプソケット１１ａが配設されて
いる。

【０１３９】電球形蛍光ランプ１２は、図８ないし図１
０に示す構造であるが、全体としてグローブ５およびカ
バー３がほぼ球形をなしたいわゆるＧ形をなしている。
そして、その口金が照明装置本体１１の下面から内部に
挿入され、ランプソケット１１ａにねじ込まれることに
よって、電球形蛍光ランプ１２は照明装置本体１１に装
着されている。

【０１４０】

【発明の効果】請求項１ないし４の各発明によれば、直
流電源間に直列的に接続された第１および第２のスイッ
チング手段と、少なくとも共振インダクタンスおよび共
振静電容量を備え、第１および第２のスイッチング手段
の交互スイッチングにより発生した高周波交流により作
動するとともに共振静電容量の少なくとも一部に対して
放電ランプが並列的に接続する負荷回路と、負荷回路に
流れる電流を帰還してドライブ共振回路を付勢して第１
および第２のスイッチング手段のオン制御を行うととも
に少なくとも電源投入時にドライブ共振回路の共振周波
数を連続的に変化させる感温抵抗器を含む帰還形ドライ
ブ信号発生回路とを具備していることにより、電源投入
時にフィラメント電極を予熱してから放電ランプを始動
するので、点滅特性が向上するとともに、感温抵抗器が
相対的に低い電圧で動作するドライブ共振回路に接続さ
れているので、その信頼性が向上した放電ランプ点灯装
置を提供することができる。

【０１４１】請求項２の発明によれば、加えて感温抵抗
器が温度に応じてドライブ共振回路のドライブ共振静電
容量を実効的に変化させるように接続していることによ
り、感温抵抗器をドライブ共振回路の共振周波数を効果
的に連続的に変化させる放電ランプ点灯装置を提供する
ことができる。

【０１４２】請求項３の発明によれば、加えてドライブ
共振回路が並列接続された複数のコンデンサによって構
成されるドライブ共振静電容量を含み、感温抵抗器が複
数のコンデンサの少なくとも一つに直列接続してその抵
抗値に応じて共振周波数が変化する放電ランプ点灯装置
を提供することができる。

【０１４３】請求項４の発明によれば、加えてドライブ
共振回路が直列接続された複数のコンデンサによって構
成されるドライブ共振静電容量を含み、感温抵抗器が複
数のコンデンサの少なくとも１つに並列接続してその抵
抗値に応じて共振周波数が変化する放電ランプ点灯装置
を提供することができる。

【０１４４】請求項５の発明によれば、請求項１ないし
４の効果を有する照明装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放電ランプ点灯装置の第１の実施形態
を示す回路図

【図２】本発明の放電ランプ点灯装置の第１の実施形態
における電源投入時の放電ランプに印加される出力電圧
の変化を比較例のそれとともに示す波形図

【図３】本発明の放電ランプ点灯装置の第２の実施形態
を示す回路図

【図４】本発明の放電ランプ点灯装置の第３の実施形態
を示す回路図

【図５】本発明の放電ランプ点灯装置の第４の実施形態
を示す回路図

【図６】本発明の放電ランプ点灯装置の第５の実施形態
を示す回路図

【図７】本発明の放電ランプ点灯装置の第６の実施形態
を示す回路図

【図８】本発明の照明装置の第１の実施形態としての電
球形蛍光ランプを示す一部断面正面図

【図９】同じくグローブを透視した平面図

【図１０】同じく分解斜視図

【図１１】本発明の照明装置の第２の実施形態としての
電球形蛍光ランプを用いた壁面取付け灯を示す正面図

【符号の説明】

ＡＳ…低周波交流電源ｆ…過電流ヒューズＮＦ…ノイズフィルタＲＤ…整流化直流電源ＢＲＣ…ブリッジ形全波整流回路ＳＣ…平滑化回路Ｃ２…平滑コンデンサＱ１…第１のスイッチング手段Ｑ２…第２のスイッチング手段ＬＣ…負荷回路Ｌ２…共振インダクタンスＣ３…直流カットコンデンサＣ４…共振電圧取り出し用コンデンサＤＬ…放電ランプＥ１…フィラメント電極Ｅ２…フィラメント電極ＦＨＣ…フィラメント加熱回路ＤＳＧ…帰還形ドライブ信号発生回路ｗｆ…帰還巻線Ｃ５…コンデンサＤＲＣ…ドライブ共振回路Ｌ４…インダクタＣ６ａ…コンデンサＣ６ｂ…コンデンサＤＰ…ドライブ保護回路Ｒ_ＰＴＣ…感温抵抗器ＳＴ…起動回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直流電源と；直流電源間に直列的に接続さ
れた第１のスイッチング手段および第２のスイッチング
手段と；少なくとも共振インダクタンスおよび共振静電
容量を備え、第１および第２のスイッチング手段の交互
スイッチングにより発生した高周波交流により作動する
とともに、共振静電容量の少なくとも一部に対して放電
ランプが並列的に接続する負荷回路と；負荷回路に流れ
る電流を帰還する帰還巻線、帰還巻線に生じた帰還電圧
に共振するドライブ共振回路およびドライブ共振回路に
接続して少なくとも電源投入時にドライブ共振回路の共
振周波数を連続的に変化させる感温抵抗器を含み、ドラ
イブ共振回路の共振電圧に基づいて第１および第２のス
イッチング手段を交互にオン制御する帰還形ドライブ信
号発生回路と；を具備していることを特徴とする放電ラ
ンプ点灯装置。
【請求項２】帰還形ドライブ発生回路は、その感温抵抗
器が温度に応じてドライブ共振回路のドライブ共振静電
容量を実効的に変化させるように接続していることを特
徴とする請求項１記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項３】ドライブ共振回路は、インダクタンスおよ
び並列接続された複数のコンデンサによって構成される
ドライブ共振静電容量を備えており；感温抵抗器は、ド
ライブ共振回路の複数のコンデンサの少なくとも一つに
直列接続されている；ことを特徴とする請求項１または
２記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項４】ドライブ共振回路は、インダクタンスおよ
び直列接続された複数のコンデンサによって構成される
ドライブ共振静電容量を備えており；感温抵抗器は、ド
ライブ共振回路の複数のコンデンサの少なくとも一つに
並列接続されている；ことを特徴とする請求項１または
２記載の放電ランプ点灯装置。
【請求項５】照明装置本体と；照明装置本体に支持され
た請求項１ないし４のいずれか一記載の放電ランプ点灯
装置と；を具備していることを特徴とする照明装置。